HashSet与LinkedHashSet源码分析

HashSet

日常开发中，如果我们想要过滤重复的元素，通常使用HashSet来实现。HashSet的继承关系如下所示：

成员变量

   //底层是由HashMap实现 
   private transient HashMap<E,Object> map;

    // 虚拟value
    private static final Object PRESENT = new Object();

可以看出，HashSet底层其实是由HashMap实现的。由于只需要在key中保存元素，索引采用虚拟对象PRESENT来充当VALUE从而实现HashMap中的键值对。

构造函数

HashSet常用构造方法有四种，其底层都是借助于HashMap的构造方法进行实现的。

//调用HashMap的无参构造
public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

// 给定初始容量
public HashSet(int initialCapacity) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity);
    }

// 给定初始容量和加载因子
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }
// 根据已有集合元素来构造HashSet
public HashSet(Collection<? extends E> c) {
        map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
        addAll(c);
    }

add方法

 public boolean add(E e) {
        //底层调用的HashMap的put方法 
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

HashSet的add方法底层调用的是HashMap的put方法，根据上篇文章

中对HashMap的源码分析可知，当put方法返回null时，表明在当前这个hashMap中之前不存在该key-value键值对；当hashMap之前存在相同的key时，在添加完毕之后会返回该key所对应的旧值oldValue。因而HashSet的add方法根据HashMap的put方法的返回值来进行去重。

remove方法

public boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o)==PRESENT;
    }

底层调用HashMap的remove方法进行实现，该方法会返回删除key对应的value，由于所有的value都是PRESENT这个虚拟对象，所以利用这个来进行判断是否删除成功。

其他方法

public int size() {
    return map.size();
}


public boolean isEmpty() {
    return map.isEmpty();
}


public boolean contains(Object o) {
    return map.containsKey(o);
}

public void clear() {
    map.clear();
}

LinkedHashSet

如果我们想要元素即唯一又有序，此时LinkedHashSet登场。LinkedHashSet的继承关系如下所示：

可以看出其继承了HashSet，其构造方法如下所示：

public LinkedHashSet() {
    super(16, .75f, true);
}

public LinkedHashSet(int initialCapacity) {
    super(initialCapacity, .75f, true);
}

public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
    super(initialCapacity, loadFactor, true);
}

public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) {
    super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true);
    addAll(c);
}

可以看出，其构造方法最终都调用了父类HashSet的这个构造方法：

HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

因而，LinkedHashSet其底层最后还是由LinkedHashMap实现的。了解了LinkedHashMap的源码之后，LinkedHashSet也就迎刃而解。

总结

• HashSet底层借助于HashMap实现，存入的元素实际上是HashMap中的key，value都是相同的虚拟对象PRESENT；LinkedHashSet借助于LinkedHashMap底层实现；
• HashSet是无序的，因为HashMap中的key是无序的；
• HashSet中允许存在一个null元素，因为HashMap允许一个key为null；
• 非线程安全；
• 没有get方法；